浅谈混凝土灌注桩质量监督之要点

浅谈混凝土灌注桩质量监督之要点

孙思鹏

临邑县建设工程质量监督站251500

摘要：桩基础作为整个高层建筑的承重、传递结构体系，是建筑工程质量监督的重点内容之一。由于桩基工程的隐蔽性，给质量监督工作带来一定的难度，笔者根据多年桩基质量监督工作的做法，谈一谈在桩基质量监督方面的经验。

关键词：灌注桩质量监督地基承载力桩身强度缺陷

一、从混凝土灌注桩承载机理看质量监督的关键

混凝土端承桩的承载机理是桩把荷载传递到桩的底部，它支承在坚固的岩土层上，桩的承载力取决于桩身强度与地基承载力。当桩身强度大于地基承载力，桩的承载力等于地基承载力；反之，桩身强度小于地基承载力，桩的承载力等于桩身强度。

（一）地基承载力的检测与鉴定是判定桩身质量的直接依据

从桩的施工程序来讲，在质量监督中，首先确保地基承载力符合设计要求，否则将使桩失效。地基承载力取决岩层的构造情况、桩嵌入岩石的深度、岩石单轴饱和抗压强度。

（二）桩质量监督关键之二──桩身强度的监督

地基承载力符合设计要求，如桩身强度不足，桩的承载力亦得不到保证，桩身强度是桩质量监督的另一关键。

桩身质量监督主要在于监督混凝土的质量，桩身强度取决于钢筋笼的制作质量与混凝土质量。钢筋笼的制作检查，简单明了；而影响混凝土质量因素则很多，有些是可见的，有些是不可见的。在工程实践中，不少桩由于混凝土质量问题而使桩身强度达不到设计要求，因此桩身质量的监督主要在于监督混凝土的质量。

混凝土的缺陷往往是由于施工工艺不合理引起，因此必须对桩基工程的施工工艺、质量保证措施进行严格的监督,否则，起不到质量监督效果，工程验收时，对工程质量如何，将没有把握，检测出现的问题亦无从分析。

人工挖孔桩混凝土缺陷主要产生于混凝土浇捣工艺。成孔时，在土层设置护壁，而在岩石层，孔壁岩石自然护壁，一般不存在孔壁质量对混凝土产生多大的影响。主要监督混凝土浇捣工艺特别是有地下水的水下部分混凝土的浇捣，必须采用水下混凝土配合比与水下导管灌注等。

钻孔桩混凝土质量不仅与浇注工艺有关，还与成孔工艺有很大的关系。要确保桩孔成孔质量与灌注工艺的合理性，操作得当。钻孔桩成孔质量在于：桩径不小于设计桩径，护壁可靠；关系到混凝土质量的灌注工艺主要是：a.控制好混凝土质量的和易性，防止出现堵管、埋管，引起断桩事故。b.控制导管埋深,控制导管埋深2～4m，使混凝土面处于垂直顶升状，不使浮浆、泥浆卷入混凝土，防止提漏引起断桩事故。

㈢对于钻孔灌注桩质量监督另一个关键──沉渣量的检查

对摩擦型桩来说，由于其受力机理是通过桩表面和周围土壤之间的摩擦力或依附力，逐渐把荷载从桩顶传递到周围的土体中。如果在设计中端部反力不大，端部的沉渣量对桩承载力亦影响不大；而对于钻孔端承桩，如果沉渣量过大，势必造成桩受荷时发生大量沉降，同样使桩的承载力失效。因此钻孔灌注桩另一个监督的关键还在于沉渣量的检查。

总而言之，人工挖孔桩质量监督的关键在于桩身混凝土浇捣工艺是否合理与地基承载力是否符合设计要求；钻孔灌注桩的关键不仅在于施工工艺与地基承载力，还在于沉渣量是否符合规范要求，因此对于人工挖孔桩来说，如桩存在质量问题，不是混凝土有缺陷，就是没有挖到持力层。而钻孔灌注桩检验不合格，就可能是桩底沉渣量过大，或混凝土有缺陷，或没有钻到持力层，或兼而有之。

二、混凝土灌注桩施工质量缺陷及防治措施

（一）人工挖孔桩桩身混凝土强度不足的原因有：混凝土遭受孔内水的危害，引起砂浆稀释，砂石下沉，严重破坏混凝土的强度。

防治措施：

１、对于孔内有地下水，水位低、水量小的桩孔，在浇捣时把混凝土拌均，水抽干，可以采用串筒迅速浇捣，但是在水位以下部分，必须调整混凝土配合比，适当减少用水量并增加水泥用量等；

２、对于水位高、出水量大的桩孔，在水位下必须采用水下混凝土配合比与导管灌注法灌注，在水位之上，为了避免水下导管灌注通病──桩身上部混凝土强度低，则可采用简单串筒浇捣，但是水必须抽干，泥浆、浮浆要清除干净，两种不同方法施工的交接层，用插捣器穿过反复插捣。

（二）混凝土钻孔灌注有以下几个质量缺陷：

1、桩底地基承载力不足；原因是桩端没有支承在持力层上面。这种情况一般出现在复杂地层，这种地层一般最好取芯检验，如不能孔孔取芯，要参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况、工程地质资料进行综合考虑。

2、混凝土钻孔灌注桩缩径；原因是遇到塑性土膨胀。遇到这种情况，成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，在成孔一段时间，孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀，如出现缩径，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。

3、桩底沉渣量过大；原因是检查不够认真，清孔不干净或没有进行二次清孔。对于这种情况一是认真检查，采用正确的测绳与测锤；二是一次清孔后，不符合要求，要采取措施：如改善泥浆性能，延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后，再检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行，准备一个清孔接头，一头可接导管，一头接胶管，在导管下完后，提离孔底0.4m，在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点是及时有效保证桩底干净。

4、钢筋笼上浮；原因有一是当混凝土灌注至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右的距离时，由于浇注的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮；二是由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定握裹力，如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上移。对于这种情况，我们在灌注混凝土过程中，一是应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2～3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上；二是当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，

5、断桩与夹泥层；原因一是泥浆过稠，增加了浇注混凝土的阻力，如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块，因此，在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象，有时甚至灌满导管还是不行，最后只好提取导管上下振击，由于导管内储存大量混凝土，一旦流出其势甚猛，在混凝土流出导管后，即冲破泥浆最薄弱处急速返上，并将泥浆夹裹于桩内，造成夹泥层；二是灌注混凝土过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因：a.当导管堵塞时，一般采用上下振击法，使混凝土强行流出，但如此时导管埋深很少，极易提漏。b.因泥浆过稠，如果估算或测混凝土面难，在测量导管埋深时，对混凝土浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离混凝土面，也就产生提漏，引起断桩；三是灌注时间过长，而上部混凝土已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注极为困难，造成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故；四是导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后混凝土不能及时冲填，造成泥浆填入。

防治措施一是认真做好清孔，防止孔壁坍塌；二是尽可能提高混凝土浇注速度：a.开始浇混凝土时尽量积累大量混凝土，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。b.快速连续浇注，使混凝土和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞；三是提升导管要准确可靠，灌注混凝土过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程；四是灌注水下混凝土前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。

总之，质量监督中桩混凝土质量的判定，要掌握现场施工实际情况与工艺情况、准确的现场施工记录，并了解施工单位资质等级、业务水平，方可比较准确判定混凝土质量。

参考文献

【1】桩基工程手册.北京：中国建筑工业出版社.1995